碳化硼
- 基于Al-B4C中子吸收材料的Monte Carlo模拟
行模拟，探究了碳化硼含量、材料厚度、中子源强度等参数对中子透射系数的影响，为以后材料制备及性能研究提供了理论基础。1 Monte Carlo模拟与模型建立1.1 MCNP5程序及其特点MCNP 程序是由美国Los Alamos 国家实验室开发的一种大型中子、光子和电子的输运程序［4］，能够对大量粒子的输运进行跟踪统计，记录粒子的运动信息，真实地模拟实际物理过程，因此被广泛应用于屏蔽结构的优化设计、辐射防护与医学检测、核设施退役计算等领域［5-6］。本研究采
河南科技 2023年20期2023-11-10
- 无压烧结碳化硼中Y2O3 和Al2O3 助剂的助扩散机制研究
11）1 前言碳化硼陶瓷因其具有的优良机械与化学性能，使之成为一种重要的特种陶瓷材料[1]。碳化硼作为强共价键化合物，自扩散系数低、塑性差，且烧结温度过高又会使晶粒异常长大，这些情况都会导致其烧结困难，因此提高其烧结活性是研究的重点。一般而言，对粉体进行细化或缺陷化处理[2]、去除碳化硼晶粒表面氧化层[3]、通过助剂提供液相驱动力或阻碍碳化硼晶粒异常长大[4-5]是提高碳化硼陶瓷烧结的重要技术途径。无压烧结技术对烧结件没有太多的限制或要求，烧结工艺简单，也
佛山陶瓷 2023年1期2023-02-19
- 安徽工大团队成功研发低硼化钛含量新型陶瓷
碳化硼(B4C)陶瓷具有熔点高、密度低、化学稳定性强以及耐磨性好等优良性能，广泛应用于耐磨、装甲防护等领域。在碳化硼基体中引入第二相硼化钛(TiB2)，形成B4C-TiB2复相陶瓷，不仅能有效提高碳化硼陶瓷的力学性能，还能显著降低复相陶瓷的电阻率，实现结构功能一体化。然而，由于硼化钛比碳化硼密度更大，本征硬度更低，硼化钛的加入也增加了材料的比重，降低了材料的硬度。安徽工业大学材料科学与工程学院教授冉松林团队经过一系列研究，发现在保证高致密度和良好导电性能的
润滑与密封 2023年4期2023-02-02
- 分散剂对高强韧碳化硼陶瓷的性能调控研究
4400）引言碳化硼陶瓷是一种轻质超硬材料，它具有抗弹击侵蚀能力强和中子吸收能力强等优点，在国防、化工、核能等诸多领域有着广泛应用潜力[1-5]。碳化硼晶格具有斜面六方晶系，加之密度小，导致该碳化物陶瓷较难烧结致密。由于陶瓷材料的微观组织决定了其性能，碳化硼陶瓷的致密度会严重影响碳化硼陶瓷的强度和硬度等性能指标。因此开展碳化硼陶瓷的粉体处理和烧结工艺研究，对改善其综合性能，实现陶瓷的高强韧化具有十分重要的意义。为了获得综合性能优异的碳化硼陶瓷，提高其强韧性
当代化工研究 2022年22期2023-01-06
- 碳化硼材料的烧结致密化及其应用研究进展
台224200碳化硼具有优异的抗氧化性、高硬度、低密度、高熔点和优异的耐磨性等优异性能，被广泛应用于耐火材料、耐磨材料和轻质防护材料等领域［1-3］。然而，由于碳化硼晶体结构中共价键比例高达93．9%，导致碳化硼熔点高，自扩散系数低，且碳化硼的表面存在氧化层，表面活性差，在无外加压力和无烧结助剂的情况下，烧结温度达到2 300℃时致密度仍低于90%［4］，烧结性差严重限制了碳化硼材料的应用。随着科技的发展，碳化硼材料的制备方法越来越多，为碳化硼的广泛应用提
耐火材料 2022年5期2022-12-30
- XPS测试下不同温度对高温粘结剂粘接界面化学结构变化研究
使用酚醛树脂和碳化硼制备的高温粘结剂能够对某些不可拆卸碳材料进行很好地连接等。为深入分析高温粘结剂在形成粘接界面以后化学结构变化与粘结剂本身粘接性能变化之间的相关性，众多学者、机构利用多种界面分析方法对粘结剂这一问题进行研究。其中，X射线光电子能谱(XPS)法是一种常见利用X射线对物质表面化学性质进行分析的方法。XPS法在对材料表面化学性质进行分析时，会将一束X射线激发固体表面，通过分析得到的光谱谱峰得到材料表面定性和定量分析结果[3-5]。本文引入XPS
粘接 2022年11期2022-11-23
- 核级碳化硼环状制品热压烧结工艺与性能研究
102413）碳化硼（B4C）因其中子吸收截面大，辐照稳定性能好，是一种常用的核反应堆中子吸收材料。B 有10B 和11B 两种同位素，天然B 中可吸收中子的10B 约占 19.8%（原子分数），其余占 80.2%（原子分数）的11B 几乎不吸收中子。碳化硼是极难烧结致密的陶瓷材料，密度最大约2.55 g/cm3，目前碳化硼制品制备多采用热压烧结和常压烧结两种方法，各有优缺点，常压烧结密度偏低，力学性能相对较差，但可以净尺寸成型、生产效率高、成本低[1]。
核科学与工程 2022年4期2022-10-25
- 炭黑添加量对无压烧结碳化硼陶瓷烧结的影响
阳471023碳化硼具有低密度、高硬度、高弹性模量等特点［1-4］，是防弹插板、防弹装甲等的理想材料之一。在碳化硼陶瓷主流生产工艺中，无压烧结工艺具有产量大、成本低、易于制备复杂形状制品等优点，但也存在烧结温度高、烧结温度范围窄等问题［5］。而实际生产用高温真空烧结炉因炉膛尺寸大，炉内温度不均匀，容易导致产品烧结程度不一致。前期生产实践表明，添加20%（w）的碳化硅微粉能将碳化硼烧结温度由2 290℃降至2 210℃。本工作中，进一步研究了炭黑加入量对无压
耐火材料 2022年5期2022-10-19
- 碳化硼陶瓷插板抗多发弹性能研究
铝陶、碳化硅、碳化硼、硼化钛等。碳化硼陶瓷由于具有较低的密度和较高的力学性能脱颖而出，能够充分满足防护性与轻量化水平的平衡，是目前最适合制作单兵插板的抗弹陶瓷之一。传统整板单相碳化硼陶瓷，由于其较高的硬度会导致大面积碎裂，影响抗多发弹性能，拼接陶瓷虽然具备一定的抗多发弹性能，但击中接缝时防护性能会急剧下降。因此，不仅要保证防弹板的高强度和硬度，还要具备良好的冲击韧性。复相增韧碳化硼兼具强度及韧性，具备低裂纹扩散速率，对提高插板防多发弹性能具有重要意义。目前
兵器装备工程学报 2022年8期2022-09-13
- 不同B4C含量对冷喷涂Al/B4C复合涂层 防腐与耐磨性能的影响
266237）碳化硼（BC）具有硬度高（3 700HV）、弹性模量高、熔点高（2 450 ℃）、密度低（2.52 g/cm）、耐腐蚀性能强等特点，被广泛用于耐火材料、切削件、汽车工业、军事工业等领域。BC中的同位素B含量较高，而B的热中子吸收截面为3837B，使得BC具有较高的热中子屏蔽性能，因此BC也广泛用于核工业当中。但是BC材料本身具有2个缺陷：第一是低断裂韧性、过高的烧结温度、抗氧化性能差；第二是共价键是原子之间主要的链接方式，从而难以获得高密度的
装备环境工程 2022年8期2022-09-07
- TiC对B4C-SiC复合陶瓷材料性能的影响
/2。关键词：碳化硼;碳化钛;无压烧结;微观结构;力学性能1 前 言碳化硼是一种具有优异力学性能、热学稳定性和化学稳定性的功能陶瓷材料，被广泛应用于各种高精尖领域，具有极高的研究意义与应用价值[1]。BC-SiC复合陶瓷材料集中体现了两种材料的优良特性，使复合陶瓷材料在拥有碳化硼高硬度、高热稳定性和高化学稳定性的同时，还具有碳化硅高耐磨性、高抗热冲击性[2]。BC和SiC的烧结温度都很高，致密化烧结困难。现阶段将SiC作为第二相对BC进行增韧的研究也很多，
佛山陶瓷 2022年3期2022-04-03
- 黏结法制备铁基碳化硼磁性磨粒
黏结法制备铁基碳化硼磁性磨粒丁叶，陈燕，丁云龙，刘文浩，周大鹏（辽宁科技大学 机械工程与自动化学院，辽宁 鞍山 114051）为解决现有铁磁性磨粒中研磨相材料价格昂贵、硬度不够和性价比低等问题，采用碳化硼粉末制备出一种具有成本低和性价比高的新型磁性磨粒。采用黏结法制备铁基碳化硼磁性磨粒，探究制备工艺中不同成分配比对其研磨性能的影响。通过扫描电子显微镜观察磁性磨粒表面形貌，并进行面扫能谱分析观察磨粒中研磨相分布情况；采用表面粗糙度测量仪与3D超景深显微镜对研
表面技术 2022年3期2022-03-31
- 热压微晶碳化硼材料中子屏蔽性能仿真
以及含B元素的碳化硼B4C、硼酸H3BO3、氧化硼B2O3等都属于慢中子吸收物质，其中屏蔽性能较好的是碳化硼H3BO3的中子[2]。将碳化硼H3BO3引入铝基复合材料(B4C/Al)的制备过程中，可以提高材料的导电性能、降低材料的质量、提高导热性能、降低热膨胀系数、提高热稳定性能，同时可以优化中子的屏蔽性能[3]。在燃料运输容器、乏燃料水池等方面铝基复合材料以板的形式得到了广泛的应用。在上述背景下对热压微晶碳化硼材料中子的屏蔽性能进行分析具有重要意义，提出
计算机仿真 2022年2期2022-03-15
- 无压烧结碳化硅复合材料的制备与性能研究
投入微量炭黑和碳化硼为烧结活化剂，利用无压固相烧结技术制造了碳化硅基陶瓷复合材料。评测了其力学性能，凭借扫描电镜（SEM）观测了试样的断口形貌与表观形貌，并探讨了其氧化行为。结果表明：在碳化硅中投加部分碳化钛，对复合材料的力学性能有非常大地益处，于9 wt%时达到顶峰，弯曲强度497 MPa，相对密度98.9 %，断裂韧性4.79 MPa·m1/2。复合材料的显微组织构造紧致密实，TiC颗粒在SiC材料中的离散作用而激发的钉扎效果和裂纹偏移转向为其主要的增
佛山陶瓷 2022年1期2022-02-19
- 俄研制可大幅延长运行寿期的氢化铪控制棒
前的控制棒材料碳化硼更不易发生膨胀，能够大幅延长控制棒的运行寿期。此外，铪基中子吸收剂的成本相对较低。最近生产的氢化铪样本将接受一系列的台架试验，并在研究堆BOR-60中接受辐照测试。对于VVER系列压水堆控制棒，研究人员提出用铪酸镝替代部分碳化硼的方案。目前，他们已研发出能够获得不同几何形状和成分的铪酸镝生产技术。在使用莱朋斯基物理与动力工程研究院（IPPE）的离子加速器进行试验后，研究人员确认了这种材料的高耐辐照性能。未来将使用研究堆BOR-60 开展
国外核新闻 2022年4期2022-02-08
- 碳化硼陶瓷的制备工艺探析
452473）碳化硼是一种特殊材料，具有抗化学侵蚀力强、热稳定性高、密度低、硬度大、熔点高等特点，常被应用于防弹、核能、军事、能源等领域。碳化硼是仅次于立方氮化硼和金刚石的一种超硬的材料，目前，将碳化硼材料应用于防弹方面的研究较多，多采用烧结法进行制备，但是对于碳化硼来说，其共价键占比较高，塑性不强，固定状态下的表面张力也不大，因此很难烧结，需要采取有效的方法进行制备。本研究针对碳化硼陶瓷的制备工艺展开叙述。1 无压烧结纯碳化硼（B4C）在进行无压烧结时致
现代盐化工 2021年5期2021-11-05
- 碳化硼陶瓷的军工应用及前沿制备技术
邵宇摘要：碳化硼是一种战略材料，因具有高熔点、高硬度、低密度、良好的热稳定性、较强的抗化学侵蚀能力和中子吸收能力等一系列优良性能，已被广泛应用于能源、军事、核能以及防弹领域。本文主要介绍碳化硼及其铝基陶瓷材料在“军民两用”等领域应用现状和相关制备工艺与性能，并对碳化硼陶瓷材料发展前景进行展望。关键词：碳化硼；陶瓷；制备技术；工艺方法前言碳化硼是一种新型非氧化物陶瓷材料， 碳化硼陶瓷具有高熔点（2450℃）、高硬度（29.1GPa）、大中子捕获面（600
中国军转民 2021年3期2021-06-30
- 氢化锆用于小型钠冷快堆屏蔽的初步研究
墨、含硼石墨或碳化硼。其中，不锈钢和碳化硼的结构性能、稳定性能均较好，是钠冷快堆常用的屏蔽材料，中国实验快堆(CEFR)、印度PFBR、日本DFBR的堆本体屏蔽均采用了不锈钢和碳化硼。在我国SSFR的屏蔽设计中，参照目前已建或在建的钠冷快堆的屏蔽设计，堆侧采用碳化硼和不锈钢屏蔽，用于屏蔽从反应堆中泄漏出来的中子和γ光子。碳化硼和不锈钢体积比为0.9∶0.1，屏蔽厚度为101 cm。目前SSFR的屏蔽设计方案中占用的屏蔽空间较大，需进行屏蔽优化设计，减小SS
原子能科学技术 2021年4期2021-04-20
- 碳化硼基复合陶瓷制备工艺与研究进展*
多种新型材料。碳化硼迄今为止已经有了近170年的发展历史，其原子结构近年来已被广泛研究，其主要的晶体结构是12个原子组成的二十面体和在二十面体上的连接的一个三原子链，该结构也被称为六角结构，碳原子和硼原子在六角结构上能互相取代，这也导致了碳化硼具有很多种同分异构体。由于碳化硼晶体结构的特殊性决定了其具有很多优异性能，比如熔点高、硬度高、密度低、热稳定性能好、耐磨损，抗化学腐蚀能力强和中子吸收能力强等，碳化硼陶瓷材料正日益彰显出广阔的发展应用前景。图1 碳化
陶瓷 2020年12期2021-01-21
- 防弹陶瓷的烧结工艺及发展现状*
化铝、碳化硅、碳化硼、氮化硅、硼化钛等，其中以氧化铝陶瓷(Al2O3)、碳化硅陶瓷(SiC)、碳化硼陶瓷(B4C)应用最广。氧化铝陶瓷密度最高，但硬度相对较低，加工门槛较低，价格较低，依据纯度分为85/90/95/99氧化铝陶瓷，相应的硬度和价格也依次增高；碳化硅陶瓷密度相对较低，硬度居中，属于性价比较高的结构陶瓷，因此也是目前国内应用最广的防弹陶瓷；碳化硼陶瓷在这几种陶瓷中密度最低，硬度最高，但同时其对加工工艺的要求也很高，需要高温高压烧结，因而成本也是
陶瓷 2020年9期2020-11-03
- 氢辅助脉冲直流溅射沉积的碳化硼薄膜的红外光学性质与机械性质的研究*
K)0 引 言碳化硼是一种很重要的材料，它被广泛用于结构材料、功能材料和陶瓷材料[1-3]。它也是世界上最硬的材料之一，仅次于金刚石和立方氮化硼[4]。另外由于B原子有很好的中子吸收能力，可以用于中子探测器[5]。碳化硼最早被发现于1858年，随后在1883年和1894年分别被Joly和Moissan制备出来[6-7]。至今为止，发现了16种碳硼化合物[8]。由于碳化硼特殊的结构，直到1934年碳化硼化学式才被定义为B4C，这也是目前大多数人最认同的结果[
功能材料 2020年7期2020-08-03
- 硼酸三甲酯直接热解制备碳化硼
102413碳化硼(B4C)作为中子吸收材料，与其他材料相比，其中子俘获能谱宽，有容纳因辐照产生的氦气的能力，且不形成强的二次辐射，放射性废物处理容易[1]，在核工业中应用广泛。快中子增殖堆就采用高丰度碳化硼烧结芯块作为控制棒材料[2]。目前碳化硼的制备工艺主要包括碳热还原法[3-6]、自蔓延镁热还原法[7-8]、直接合成法[9-11]、有机溶胶-凝胶法[12-14]和化学气相沉积法[15-17]等。工业生产中主要采用碳热还原法，但所制得的碳化硼粉末粒度
核化学与放射化学 2020年1期2020-03-05
- 前驱体转化法制备碳化硼粉体的研究进展
料与工程学院）碳化硼（B4C）是一种具有多功能非氧化陶瓷，具有高熔点（2 450 ℃）、低密度（2.52 g/cm3）、高硬度（仅次于金刚石、立方氮化硼，超过1 300℃时硬度则超过二者）、良好的化学稳定性（抗氧化、耐腐蚀）、大中子吸收截面等优良性能［1］。近年来，由碳化硼制备的材料已广泛应用于各行各业。例如，在材料打磨行业中的喷嘴、砂轮等耐磨材料；在军工行业中利用其密度、电性能等特性制备的防弹装甲板和电热转换装置；在核工业中用于吸收中子控制反应进行的关键
无机盐工业 2020年2期2020-02-24
- 无压烧结碳化硼材料研究进展
0)0 引 言碳化硼是一种具有超强硬度的陶瓷材料，是已知硬度最高的三种材料之一。此外，它具有低密度和高熔点，配合高硬度的特点在军用防弹领域可以有及其良好的应用，也可以作为切割、磨削的工具。此外，其具有稳定的化学性质使其在耐腐蚀材料领域也有一席之地。而且它的中子吸收性能极好，在核反应材料领域也有广泛的应用。但是，碳化硼自身断裂韧性很低，且自身在烧结过程中扩散系数低，晶界难以移动，导致烧结时致密化难度极高，限制了其发展[1]。现阶段生产碳化硼材料多数使用热压手
中国陶瓷工业 2020年6期2020-01-21
- 碳化硼材料动压气浮轴承零件精密加工
00）0 引言碳化硼（B4C）是仅次于金刚石和立方氮化硼的超硬材料，尤其是近于恒定的高温硬度（＞30GPa）是其他材料无可比拟的。由于碳化硼具有超高硬度、高耐磨性、高熔点、高模量、低膨胀系数、自润性好、耐腐蚀性强、质量小等特点，采用碳化硼材料的轴承零件不需要再涂覆其他硬质涂层，这使得碳化硼成为动压气浮轴承零件的理想材料。动压气浮轴承陀螺电机是二浮陀螺和三浮陀螺的核心元件，而动压气浮轴承又是动压电机的关键部件，动压气浮轴承具有长寿命、高精度、高稳定性的优点。
导航与控制 2019年5期2019-12-12
- 保温时间对碳化硼烧结致密化的影响
99.65%的碳化硼陶瓷，研究了保温时间对碳化硼陶瓷致密化的影响。对样品进行了密度测试、X射线衍射（XRD）分析和扫描电子显微镜（SEM）测试。结果发现延长保温时间有利于排出样品中的孔隙和部分区域的优先致密，但是不会影响碳化硼的物相组成。关键词：保温时间;碳化硼;致密度;放电等离子烧结1 绪论碳化硼（B4C）具有高熔点、高硬度、低密度、优秀的化学稳定性和良好的中子吸收性能，广泛应用于装甲材料、耐火材料和防辐射材料等领域。[1，2]但是，由于碳化硼分子内具有
科技风 2019年15期2019-10-21
- 液相烧结法制备B4C-SiC复合陶瓷材料的研究
摘 要：以碳化硼为基体，碳化硅为增强相，氧化铝和氧化钇为烧结助剂，在常压条件下通过液相烧结工艺制备了B4C-SiC复合材料。测试了其力学性能，并借助SEM对烧结体进行断口形貌观察。结果表明：在本实验条件下，当氧化铝和氧化钇添加量在15 wt%时，材料力学性能最佳，体积密度为2.722 g/cm3，相对密度为98.8 %，抗弯强度为496 MPa，断裂韧性为4.57 MPa·m1/2。显微组织结构致密，晶粒细小、均匀，基本没有气孔。关键词：碳化硼;碳化硅;复
佛山陶瓷 2019年5期2019-07-01
- 质量法测定铝基碳化硼材料中碳化硼的含量
、镉板、硼钢、碳化硼等。铅硼聚乙烯屏蔽结构简单，屏蔽体重量轻、体积小，但是材料易老化、寿命短；镉板虽然也可以作为中子吸收材料，但镉有毒、是致癌物；硼钢的含硼量太低，不能满足屏蔽需要[1-3]。碳化硼（B4C）具有较高的中子吸收能力，热中子俘获截面高，不产生放射性同位素，且耐腐蚀、热稳定性好，但是碳化硼韧性差、脆性大，难以制成结构功能一体化的中子吸收材料[4]。金属铝具有较好的韧性、材质轻、易延展、可塑性强，因此，铝基碳化硼复合材料成为目前使用最多的中子吸收
云南化工 2019年3期2019-05-28
- 整合硼产业创新资源 探索民企军民融合之路
——大连金玛硼业科技集团股份有限公司
整的龙头企业，碳化硼和硼酸产品国家标准的起草单位，中国无机盐协会硼化工分会的会长单位，东北地区（大连）特种防护新型材料动员中心，国家特种材料产业化基地的龙头企业，辽宁省科技型创新企业。金玛硼业注册资本72315.15万元。主要从事硼镁矿石、硼酸、硼镁复合肥、碳化硼粉体、硼铁及碳化硼特种陶瓷产品的研发与销售，产品广泛应用于工业、农业、国防、核工业、航天等领域，主导产品是国家级重点新产品。金玛硼业拥有金玛（宽甸）硼矿有限公司、金玛（宽甸）肥业有限公司、金玛（通
中国科技产业 2019年1期2019-02-13
- 碳化硼薄膜制备技术研究进展
强，张联盟碳化硼薄膜制备技术研究进展涂 溶，胡 璇，章 嵩，王传彬，沈 强，张联盟武汉理工大学 材料复合新技术国家重点实验室，武汉 430070本文归纳了碳化硼薄膜的主要特性以及近年来在功能陶瓷、热电元件等方面的广泛应用。总结了目前物理气相沉积 (PVD) 和化学气相沉积 (CVD) 技术制备碳化硼薄膜的主要方法，包括磁控溅射法、离子束蒸镀法、经典化学气相沉积法 (c-CVD)、等离子增强化学气相沉积法 (PECVD、激光化学气相沉积法 (LCVD)
现代技术陶瓷 2018年6期2019-01-25
- 固相法制备高纯纳米碳化硼
110870）碳化硼是一种具有优异性能的无机非金属陶瓷，其具有高熔点、高模量、高中子吸收截面、高硬度（35～45 GPa）、低密度（2.52 g/cm3）和超强热稳定性等优点。因此，碳化硼被广泛应用于硬质材料、轻质防弹装甲、高级耐火材料、核反应堆屏蔽材料、火箭固体燃料等方面。目前报道的合成方法主要包括碳热还原法、自蔓延高温合成法（SHS）、直接合成元素法、激光诱导化学气相沉积法 （LCVD）、前驱体法（PDC）等。然而，这些方法都存在着反应温度较高、易引入
无机盐工业 2018年11期2018-11-15
- B4C—SiC复合材料的制备及性能研究
少峰摘 要：以碳化硼为基体，碳化硅为增强相，炭黑為烧结助剂，通过热压烧结工艺制备了B4C-SiC复合材料。测试了其力学性能，并借助SEM对烧结体进行断口形貌观察。结果表明：在本实验条件下，当SiC添加量在9 wt%时材料力学性能最佳，体积密度为2.548 g/cm3，相对密度为99.6 %，抗弯强度为403 MPa，断裂韧性为5.26 MPa·m1/2。显微组织结构致密，晶粒细小、均匀。增韧机理主要为SiC颗粒弥散引起的钉扎效应和裂纹偏转。关健词：碳化硼；
佛山陶瓷 2018年5期2018-08-20
- 煤质检测系统D-T中子源屏蔽的MC模拟研究
料选择掺杂不同碳化硼比例的高密度聚乙烯，使快中子慢化为热中子并且有效吸收热中子. 第3层屏蔽结构采用铅，进一步吸收中子和中子与屏蔽材料相互作用产生的γ射线.2.1 第1层屏蔽结构为确定第1层屏蔽体最佳材料及厚度，第2层、第3层结构暂不添加任何材料. 利用MCNP5程序分别跟踪中子和γ射线在5种金属材料中的输运. 将透过屏蔽体的中子数I与入射总中子数Io之比定义为中子透射率，即η=I/Io. 将透过屏蔽体且能量在0～1 MeV区间中子数I1与透过屏蔽体总中子
物理实验 2018年7期2018-08-09
- 熔渗制备B4C-MgSi复合材料的熔渗动力学、微观结构及力学性能
一，张福勤, 碳化硼具有低密度(2.52 g/cm3)，高硬度和高中子吸收截面等优良性能，作为结构材料、核材料和磨料等广泛应用于军民各行业中[1−2]。同时其轻质高硬的特点，使得碳化硼在抗弹装甲中应用潜力巨大。但是由于碳化硼烧结温度高，脆性大，极大地限制了其应用。目前国内外主要采用复合增韧方法改善其性能。复合增韧是在制备碳化硼时引入韧性第二相，利用第二相的韧性断裂耗能来降低复合材料的整体脆性。复合增韧采用的方法主要有粉末冶金法和反应熔渗法。粉末冶金法是采用
粉末冶金材料科学与工程 2018年3期2018-07-04
- 反应稀释自蔓延法制备碳化硼超细粉
541004碳化硼是一种具有广泛应用前景的非氧化物轻元素材料。碳化硼最稳定的晶相为菱面体结构，主要是由强共价特性的B11C二十面体和C-B-C三原子单链构成。正是硼和碳原子之间构成的高稳定共价键特性及其特殊的晶体结构，使得碳化硼材料展现出一系列优异的物化特性，例如密度低、熔点高、硬度高、热膨胀系数低、高温化学稳定性良好、吸收中子能力强等。这些优异的物化特性使得碳化硼材料在磨具、高性能工程陶瓷、防弹装甲和切削刀具、核反应堆控制棒和屏蔽材料等领域获得了越来越
武汉工程大学学报 2018年2期2018-05-03
- 碳化硼陶瓷粉体制备研究进展
)【基础研究】碳化硼陶瓷粉体制备研究进展郭在在1，曹剑武1，燕东明1，赵 斌1，贾书波1，李国斌1，傅宇东2,3(1.中国兵器工业第五二研究所烟台分所，山东 烟台 264003; 2.哈尔滨工程大学 材料科学与化学工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001; 3.哈尔滨工业大学材料科学与工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001)碳化硼是一种具有类似金刚石力学性能的超硬材料，已经广泛应用于兵器装甲涂层等。工业上碳化硼的制备一般采用传统的高温碳热还原法。本文综述了碳
兵器装备工程学报 2017年12期2018-01-04
- 长期热老化对铝基碳化硼中子吸收材料性能的影响
期热老化对铝基碳化硼中子吸收材料性能的影响刘桂荣1，陈 锦2，石 悠3，蔡 静2，王铁军1，董 帝1(1.安泰科技股份有限公司，北京 100094)(2.安泰核原新材料科技有限公司，北京100094)(3.上海核工程研究设计院有限公司，上海 200233)采用粉末冶金工艺制备的铝基碳化硼中子吸收板，经过400 ℃、8 000 h长期加热处理后，观察了热老化处理后样品表面状态，测试了厚度、密度、力学性能、B4C质量分数、10B同位素含量、10B面密度及微观组
中国钼业 2017年6期2018-01-03
- 碳化硼成分分析标准物质的研制＊
250031)碳化硼成分分析标准物质的研制＊李艳玲，冀克俭，高岩立，赵晓刚，邵鸿飞，刘元俊，邓卫华(中国兵器工业集团第五三研究所，济南 250031)介绍碳化硼成分分析标准物质的制备方法。以硼酸和蔗糖为原材料，酯化反应得到硼酸酯沉淀，经过烧结制备碳化硼粉体。用低温前驱体裂解法制备碳化硼成分分析标准物质，并进行了均匀性检验、稳定性考察，采用8家实验室协作定值，对定值结果的不确定度进行了评定。结果表明，研制的碳化硼成分分析标准物质具有良好的均匀性和稳定性，量值
化学分析计量 2017年5期2017-10-18
- 二层对推式搅拌桨对B4Cp/A356复合材料半固态搅拌流场影响的数值研究
式搅拌桨更易使碳化硼颗粒带入铝液中,促进碳化硼颗粒在铝液中的均匀分散;二级交错式桨叶布置可减少无碳化硼颗粒掺入区域.B4Cp/A356; 模拟; 半固态搅拌铸造; 均匀分散颗粒增强铝基复合材料具有良好的耐腐蚀性、耐磨性,因其制备方式较多,且制备价格低廉,现已广泛应用于军事、电子信息、汽车、航空航天等领域[1-2].但颗粒增强体与基体润湿性很差,极其容易形成颗粒团聚,从而导致制备出的材料良品率低[3].半固态搅拌法利用对处于固液两相区的熔体施加强烈的机械搅拌
沈阳大学学报(自然科学版) 2017年4期2017-09-22
- 碳化硼的制备方法
146摘 要：碳化硼（B4C）具有优良的物理及化学性能，广泛应用于各个领域。目前为止制备碳化硼粉末的方法主要有元素直接合成法、碳热还原法、自蔓延高温合成法、机械合金化法和溶胶凝胶法等。该文概述了制备碳化硼粉末各方法的主要特点及最新的研究进展。关键词：碳化硼 制备方法 主要特点中图分类号：TQ174 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）04（b）-0146-03碳化硼（B4C）具有比重小、研磨效率高、强度高、耐高温、良好的中子吸收能力，并
科技创新导报 2017年11期2017-06-15
- 一种碳化硅/碳化硼复合陶瓷材料的制备方法
了一种碳化硅/碳化硼复合陶瓷材料的制备方法，该方法所制备的碳化硅/碳化硼復合陶瓷材料中碳化硼作为增强相，以其高硬度、低密度，增强碳化硅/碳化硼复合材料的强度等力学性能，故制得的碳化硅/碳化硼复合陶瓷材料，密度较低，烧结温度低，无形变可制备复杂性状样件等优点，弥补了碳化硅和碳化硼陶瓷各自在应用中的不足，具有更好的应用前景。公布号：CN106478103A
佛山陶瓷 2017年3期2017-04-06
- 含硼聚乙烯复合材料屏蔽性能的研究
）聚乙烯中掺杂碳化硼制备一种新型屏蔽材料，通过实验探究掺杂的碳化硼颗粒粒径，以及碳化硼在所制备的样品中的分布状态，最后利用中子源对样品进行屏蔽性能研究，探索材料厚度对屏蔽效果的影响。本研究为含硼聚乙烯新型复合材料在核防护工程中的应用提供了有力的理论数据支撑，并为进一步研究奠定了基础。聚乙烯；碳化硼；中子屏蔽；粒径；厚度碳化硼有非常好的化学稳定性，同时是一种优秀的中子吸收物质，其良好的中了吸收能力主要是依靠碳化硼中的10B。硼聚乙烯复合材料是一种新型的中子屏
化工管理 2017年23期2017-03-04
- B4C/2009Al复合材料的高周疲劳性能研究及安全性分析
始研究增强相为碳化硼时的复合材料,但是其中大部分是关于材料制备和拉伸性能的研究,特别是对B4C/Al 疲劳性能的研究报道较少[1-3]。因此,本文采用粉末冶金法制备7μm B4C/Al复合材料并研究其高周疲劳性能,利用粉末冶金法制备体积分数17%的B4C/2009Al复合材料,研究材料中B4C颗粒形态、分布以及B4C 与铝基体界面结合情况,这些都是决定复合材料力学性能的重要因素[4-6]。通过拉伸试验测量B4C/2009Al复合材料的屈服强度和抗拉强度,观
合成材料老化与应用 2016年6期2016-12-29
- 基于SPS方法对B4C/6061Al复合材料的微观组织及磨损行为研究
用镀铜处理后的碳化硼制备出的复合材料表现出较低的磨损率,其磨损机制主要为粘着磨损、磨粒磨损和氧化磨损。B4C/6061Al;复合材料;化学镀铜;放电等离子烧结;摩擦磨损性能碳化硼(B4C)陶瓷是一种重要的工程材料,具有优良性能,如高熔点(2 450 ℃)、高硬度、高模量、密度小(2.52 g/cm3)、耐磨性好、耐酸碱性强等优点[1],并且具有优良的中子吸收性能(如：10B的热中子吸收截面高达3 837 barn,1 barn=10-24cm2)、俘获能谱
太原理工大学学报 2016年5期2016-12-14
- B4C/Al-Mg复合材料的制备及性能研究
性能1 引 言碳化硼是一种重要的工程材料，其硬度仅次于金刚石和立方氮化硼，在高温下，其高温硬度要远远地优于金刚石和立方氮化碳[1]。同时，碳化硼具有高硬度、高模量、耐磨性好、密度小(2.52 g/cm3)、抗氧化性、耐酸碱性强以及良好的中子吸收性能等特点,现已被国内外广泛用作于防弹材料、防辐射材料、耐磨和自润滑材料，特耐酸碱侵蚀材料，切割研磨工具以及原子反应堆控制和屏蔽材料等[2，3]。但是单一碳化硼陶瓷材料具有两个明显弱点: (1) 碳化硼陶瓷的断裂韧性
硅酸盐通报 2016年9期2016-11-10
- B2O3和Si粉的添加对碳化硼陶瓷性能的影响
Si粉的添加对碳化硼陶瓷性能的影响顾士甲1，王明辉2，许虹杰3，江 莞1（1.东华大学 材料科学与工程学院，纤维材料改性国家重点实验室，上海 201620；2.东华大学分析测试中心，上海 201620；3.上海柯瑞冶金炉料有限公司，上海 201908）采用反应烧结的方法通过热压工艺（2000 ℃保温1 h）以B2O3和Si粉为添加剂制备了碳化硼陶瓷复合材料，研究了不同添加量对陶瓷致密化和力学性能的影响。研究表明：加入B2O3和Si粉后制备的碳化硼陶瓷的致密
陶瓷学报 2016年4期2016-09-18
- 对利用碳化硼制作防辐射织物纤维的可行性实验
生一定的危害。碳化硼具有高熔点、超硬度、低密度的特点，还具有稳定的化学性质，具有较高的热中子吸收能力，其中子俘获截面高、俘获能谱宽，目前尚未有人将其应用在纺织面料上。通过实验，尝试获得含有碳化硼成分的织物纤维，从可能性、可靠性方面获取数据支持，并最终考虑将含碳化硼织物纤维做成辐射防护衣的可能性。关键词：放射性射线；碳化硼；防辐射服；可行性实验中图分类号：TQ340 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.01.103随
科技与创新 2016年1期2016-01-19
- 纳米碳化硼在水基础液中的分散稳定性
特 性[1]。碳化硼（B4C）具有低密度（2. 52g/cm3）、高硬度（仅次于金刚石和立方氮化硼）、高熔点（2450℃）以及良好的化学稳定性等一系列优良的物理化学性能，是纳米材料科学领域研究的重点[2-4]。但与其他纳米材料一样，容易在水中团聚，限制了纳米材料的进一步应用[5]。目前，如何将纳米碳化硼分散在水基液中使其稳定分散的研究非常广泛，与之形成的对比是，研究分散效果的表征方式并不多，而且标准的统一性、取样的规范性、影响因素的多样性等都没有得到重视[
化工进展 2015年4期2015-08-19
- 电感耦合等离子体质谱法测定碳化硼中的硼同位素丰度
子体质谱法测定碳化硼中的硼同位素丰度朱留超，赵永刚，鹿捷，张燕，李力力，徐常昆，赵兴红，王同兴，姜小燕（中国原子能科学研究院，北京 102413）以碳酸钙为熔剂高温分解，硝酸浸取、硫酸沉淀的方法处理碳化硼样品，稀释后直接进行多接收电感耦合等离子体质谱分析，对碳化硼中的硼同位素丰度进行测定。扫描电镜分析结果表明，碳化硼颗粒形状不规则，尺寸小于50 μm。利用建立的方法处理样品，可实现碳化硼样品的完全溶解，回收率接近100%。对样品中10B丰度进行分析，相对标
化学分析计量 2015年5期2015-06-15
- 碳化硼陶瓷的烧结与应用新进展
00084）碳化硼陶瓷的烧结与应用新进展杨亮亮1，谢志鹏1,2，刘维良1，魏红康1，赵 琳1，宋 明1 （1.景德镇陶瓷学院，江西 景德镇 333403；2.清华大学材料学院，北京 100084）摘 要：碳化硼陶瓷具有高硬度、高弹性模量、耐磨损、耐腐蚀等优点，是一种综合性能优异的结构材料。碳化硼陶瓷可通过有效添加剂、适当的温度与压力等条件实现致密化烧结，从而提高其综合性能，因此碳化硼的致密化烧结是其关键技术。本文论述了碳化硼陶瓷致密化烧结工艺的基本原理及
陶瓷学报 2015年1期2015-05-28
- 轻质碳化硼复合材料的制备工艺及性能研究
5191）轻质碳化硼复合材料的制备工艺及性能研究李少峰（宁波东联密封件有限公司，宁波 315191）本研究以B4C、SiC、TiC、C等为原料，经过喷雾干燥工艺造粒，采用无压烧结制备了轻质碳化硼复合材料。探讨了浆料中不同料水比对碳化硼造粒料的影响，测试了碳化硼烧结体的相关性能，并借助SEM对烧结体进行断口形貌观察。实验结果表明：当料水比为1:1.5时，料浆经过喷雾干燥工艺制粒，可制得颗粒表面形貌近似为圆形的碳化硼混合造粒料，所压素坯经过无压烧结，制得了结构
佛山陶瓷 2015年11期2015-01-29
- 碳化硼陶瓷的烧结方法研究
焉德超摘 要：碳化硼陶瓷具有高硬度、高熔点和低密度的特点，是优异的结构陶瓷。本文综述了碳化硼陶瓷的粉体制备，着重阐述了5种烧结的方法。关键词：碳化硼；制备；性能；应用前景1.碳化硼陶瓷概述1.1碳化硼的发展碳化硼化合物是在1858年被发现的。从上世纪50年代起，人们对碳化硼，尤其是对其结构、性能进行了大量的研究，取得了许多研究成果，推动了碳化硼制备和应用技术的长足发展。现在碳化硼陶瓷广泛应用于耐火材料、工程陶瓷、核工业、宇航等领域。1.2碳化硼的性能碳化硼
企业文化·中旬刊 2014年10期2014-11-10
- 碳热还原法制备高性能10.8B4C和10B4C粉末
原法制备出普通碳化硼(10.8B4C)粉末和硼10碳化硼(10B4C)粉末。系统研究了碳源、硼碳比、烧成温度、球磨时间等工艺参数对10.8B4C粉末性能的影响，并分别采用X射线衍射仪和激光粒度仪对其物相组成和粒度分析，实验结果表明：以碳黑为碳源、硼碳比为6∶7、烧成温度1750 ℃、球磨5 h后可制备出高纯度、中位粒径为2.56 μm的10.8B4C粉末。采用相同的工艺参数可制备出性能优良的10B4C粉末。碳热还原；碳化硼；中位粒径；球磨0 引 言自然界中
陶瓷学报 2014年4期2014-06-15
- 王延和：在科技创新中谱写传奇
晓东王延和进军碳化硼产业打造亚洲行业龙头选择碳化硼产业，时值大连金玛集团在商业领域风生水起之时，2004年的金玛集团在大连商业行业已颇具知名度。作为大连金玛集团领头人，王延和主席的目光早已触及全球经济的舞台。在对全球经济作过周密细致的分析后，他毅然进军碳化硼产业，成立了大连金玛科技有限公司，并形成了今天的金玛硼业科技集团。2008年，金玛集团投资3亿多元全资收购了中国最大的硼矿——丹东宽甸硼矿，这一战略举措为金玛硼业成为亚洲同行业龙头奠定了规模基础。宽甸硼
科技创新与品牌 2012年3期2012-11-14
- 球磨对碳化硼粒度及游离碳的影响
110006)碳化硼具有良好的力学性能(如表1)和中子吸收能力，广泛应用于民用、宇航和军事领域.此外，碳化硼硬度在已知材料中仅次于金刚石和立方氮化硼，是一种极好的耐磨材料［1－2］.由于碳化硼硬度极高，细化加工极其困难，因此，不同粒度范围价格波动悬殊.碳化硼微粉在磨料、高硬度陶瓷方面应用十分广泛，不同的球磨工艺对碳化硼粉末的粒径分布影响显著.目前，碳化硼粉料多采用气流、球磨粉碎并逐级进行分离，由于该工艺流程缺乏对过程参数的系统研究，造成碳化硼粉末的粒度分布
沈阳化工大学学报 2012年1期2012-01-24
- 镍–磷–碳化硼化学复合镀层的研制
N S镍–磷–碳化硼化学复合镀层的研制KARTHIKEYAN S*, VENKATACHALAM G, SRINIVASAN K N, VASUDEVAN T, NARAYANAN S在由碳酸镍15 g/L、次磷酸32 mL/L、次磷酸钠15 g/L、乳酸32 mL/L、乙酸18 g/L、丙酸3 mL/L、二甲胺1.7 g/L及碳化硼(即B4C)0 ～ 25 g/L组成的稳定镀液中，采用化学镀的方法在低碳钢上制备了Ni–P–B4C复合镀层。其显微硬度采用韦
电镀与涂饰 2011年6期2011-11-22
- 含碳化硼的吸收和屏蔽中子辐射涂料的研究
00072)含碳化硼的吸收和屏蔽中子辐射涂料的研究黄益平，冯惠生，梁 璐，徐 姣，张卫江(天津大学化工学院，天津 300072)对碳化硼(B4C)/环氧树脂涂料合成工艺进行研究，制得一种以793树脂作为固化剂的能屏蔽和吸收中子辐射的涂料．对B4C/环氧树脂涂料的成膜条件及不同含量B4C涂料的硬度、抗冲击性、附着力和柔韧性等物理机械性能进行测试研究．结果表明，含有30% B4C的环氧树脂涂料的总体机械性能最佳．在此基础上，考察了不同涂膜厚度下B4C/环氧树脂
天津大学学报(自然科学与工程技术版) 2011年7期2011-07-07
- 碳化硼微粉的低温合成
116024)碳化硼是一种中子吸收截面大、热电性能优异的新型陶瓷材料,用于制作防弹装甲、耐磨耐蚀零件、功能陶瓷、反应堆控制棒和热电元件等[1-2]。工业上制取B4C常采用以硼酸及碳为原料的碳热还原熔炼法。该法不仅能耗较高，而且制造的B4C粉末粒度粗，球磨时易引入杂质，纯度低[3-4]，因此无法满足一些特殊领域的需求，产品用途受到限制。另一方面，与碳纳米结构相比，B4C纳米结构表现出更高的耐高温、抗氧化性能，能对其包裹的其他纳米结构提供惰性保护层。近年来，虽
无机盐工业 2011年10期2011-01-22
- 碳化硼材料研究进展
要:文章综述了碳化硼粉末的合成方法、碳化硼复相陶瓷的种类及合成方法。关键词:碳化硼;材料;研究;记载中图分类号:O628.2文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)08-0082-021前言碳化硼为菱面体结构,晶格属于D3d5- R3m空间点阵,晶格常数a= 0.519 nm,c=1.212 nm,α=66°18,目前可被广泛接受的碳化硼模型是:B11C组成的二十面体和 C-B-C 链构成的菱面体结构。由于碳原子和硼原子半径相似,存在类质同相
企业技术开发·中旬刊 2009年4期2009-01-12